水利水电工程施工土石方调配方法及其应用
郝美刚
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水电供水站是一个大规模的系统工程,具有多个连接和复杂的工艺流程,施工单位在协调工程建设时必须更加注重核心节点。岩土工程是水利水电工程中最重要的一环,它对整个工程的质量起着至关重要的作用。尽管大部分建设企业已经意识到了土方开挖的重要作用,但是,由于水电站建设场地自然环境的复杂性、工期紧、工人素质的差异,常常会对土方工程的设计造成一定的影响,从而降低工程成本。因此,水电工程人员有必要深入研究土石调配方法及其施工工艺,以有效提高施工质量,更准确地控制工程造价。
一、土石方工程的含义及在工程建设中的意义
土石方工程是指工程建设中涉及土体和岩石的开挖、运输、填筑、压实等一系列施工活动的总称。它是各类工程建设的基础性工作,贯穿于工程建设的全过程。土石方工程主要包括场地平整、基坑开挖、路基填筑、堤坝修筑等内容,其施工质量直接影响整个工程的安全性和耐久性。
土石方工程在工程建设中具有举足轻重的地位。首先,它是各类工程项目的基础环节。无论是房屋建筑、道路桥梁,还是水利水电工程,都必须先进行土石方作业,为后续施工创造条件。其次,土石方工程的规模往往很大,在工程总投资中占有较大比重。合理规划土石方工程可以显著降低工程造价,提高经济效益。再次,土石方工程的施工质量直接关系到工程的安全性。如地基处理不当可能导致建筑物沉降,路基压实不足会影响道路使用寿命。
从技术角度看,土石方工程需要考虑多方面因素。地质条件是首要考虑因素,不同土质和岩性需要采用不同的施工方法。地下水位高低会影响开挖难度和边坡稳定性。气候条件也不容忽视,雨季施工要特别注意排水问题。此外,还要考虑周边环境,避免施工对邻近建筑物造成影响。现代土石方工程越来越注重环境保护,采取防尘、降噪等措施,减少对生态环境的破坏。
在施工工艺方面,土石方工程已形成完整的体系。开挖作业要根据工程要求选择人工或机械施工,大型工程多采用挖掘机、推土机等设备。运输环节要合理规划路线,选择自卸车、皮带输送机等工具。填筑工程要分层压实,控制含水量,确保密实度达到设计要求。特殊地质条件下还需采用爆破、冻结等特殊施工方法。随着技术进步,GPS 定位、BIM 技术等现代手段已广泛应用于土石方工程,大大提高了施工精度和效率。
土石方工程的质量控制至关重要。要严格把控材料质量,填料要符合规定要求。施工过程要按规范操作,特别是压实工序要确保达到设计标准。完工后要进行严格检测,如压实度试验、承载力测试等。同时要做好施工记录,为工程验收提供依据。质量控制不仅关系到工程本身,也影响周边环境安全,如边坡失稳可能引发地质灾害。
二、水利水电工程土石方施工关键技术
(一)土石方爆破技术
水电设施中的土质炸药是一种广泛使用的建筑方法,用来进行石药和雷管的拆除,而在工程建设中,土质炸药的建设需要有相应的爆破资质的企业进行,并且要有炸药生产安全许可证,在爆炸现场要得到相关部门的批准,并且要有专业技术人员进行检验,在进行爆炸之前,要对爆炸区域周边的自然环境和情况进行调查,判断出对人身安全不利的情况。爆炸区域应在设计中清楚地加以说明;必须清楚界定危险区域的界限,使工作人员能在发生爆炸之前保持警觉;确保爆炸后的指挥人员、爆炸装置和安全点之间有良好的沟通;必须检查盲区和其他问题。
(二)土石方平衡施工技术
随着我国城市化和工业化程度的提高,水、电的要求越来越高,水土保持工程的规模和数量每年都在增加,水土保持工程的数量占了水、石平衡控制是非常重要的土方工程方程。从上面开挖的土方量计算,必须在工程的底部填筑,对计划的土方外运和聚酯进行近似控制,最大限度地减少地基施工中的土方外运,不仅与项目成本有关,而且对场地布局也有很大影响,土方平衡工作是规划、获得土地、运输和其他任务过程中的重要组成部分,但大多数建筑单位并不注意这一点,工程师根据经验估计,多年来不正确的土方平衡计算可能会导致施工成本的增加,因此需要使用特殊的计算算法。
(三)土石方地下施工技术
水利水电工程是庞大的系统工程,虽然地下地形广为流传,但水文条件在工程开始前就已为人所知,而且在实际施工中也已建立相应的施工方案,但地下结构的处理往往会发生各种事故,施工人员应根据具体情况灵活地使用地下施工技术,以确保水和水利工程的稳定性和基础的严密性。水利水电工程不仅有效地规范供水,但是,又是水力发电与农田的重要组成部分,其对水文功能有着直接的影响,因此,施工单位与个人要提高对此的认识,保证水利水电工程的正常运行,更好地服务于社会,促进地区经济的发展。
三、水利水电工程施工中土石方调配技术的应用要点
(一)编制土石方调配图表
为使土方工程的施工进度更清楚,便于以后的施工管理和土方的均衡,可编制土石方调配表。第一,根据重大水利水电工程施工实际,对调配区进行科学分区,明确划定开挖区、填筑区,确保便于开展施工作业,同时还要考虑土方机械作业的长度,确保调配区有足够的空间供给机械作业。第二,计算土方量。按照平面图划分的调配区对每个区域土方量进行精确计算并且标注清楚各个区域计算结果。第三,对各个搅拌区间的搬运距离进行计算,在计算出这些搬运距离的基础上,将开挖场地的中心位置与土方的中心位置进行定位,并在调配地图上进行标记,然后用尺子测量两个区域的间距,再按照平面图的比例,进行土方的平均搬运路程。当基坑与填方区相距很远时,可根据现场条件来确定运土器的配土间距。第四,土方调配。采用“表上作业法”将最佳土方调配方案确定,明确土方量、调配方向和运输距离等参数后标注在场地土方地形图上,罗列出土方量平衡表,正式开展土方调配。
(二)提高土石方资源的利用效率
在大规模的土地产出之后,要及时对施工单位进行处置,以提升广场用地的利用率,其主要方式是在其他建设项目需用地时,强化与邻近地区的联系,将水利项目输送到该地区,并支付相应的配套费用,同时扶持地方基础设施,让施工单位可以无偿取得用地使用,因此,在使用过程中要注意对环境的保护,避免土地的浪费,以免为建筑企业带来最大的收益。
(三)建立集中中转站
政府当局应提供足够的援助和支持,以处理基础设施建设,例如建立一个能够容纳土地和石头的集中交通工具,并在土地使用可以及时运输和土地运输方面作出适当规划;政府当局应加强计算能力;制定一项全面计划,以最大限度地利用所有土地生产;以及减少与建筑企业有关的土地闲置,以获得使用转运站的权利。
结论:水利水电工程往往有着较大的规模,对土石方的需求量较大,在调配土石方过程中,施工单位要仔细计算工程土石方用量,同时要充分考虑环境、经济等多个方面的因素,对土石方的开采范围进行合理的选择,将对人民和环境的影响降到最低。高效率地进行土方开挖,强化管理,可以提高建筑企业的品牌形象,提高其经济效益。有关部门要通盘考虑,以保证土方工程的顺利实施。
参考文献
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[2]邹勇涛.水利水电工程土石方施工技术研究[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2024(8):090-093.